泛型

集合类的抽象数据类型的一个关键特性是我们应该可以用它存储任意类型的数据。 Java拥有独特的泛型机制（许多语言并没有）。在每份 API 中，类名后的 <Item> 记号将 Item 定义为一个类型参数，它是一个象征性的占位符。我们可以将 Item 替换为任意引用数据类型。例如，可以编写如下代码用栈来处理 String 对象：

 Stack<String> stack = new Stack<>();stack.push("Test");...String pop = stack.pop();

泛型使得我们只需要一份 API（和一次实现）就能够处理所有类型的数据。

自动装箱

类型参数必须被实例化为引用类型，因此 Java 有一种特殊机制来使泛型代码能够处理原始数据类型。我们知道，Java 的封装类型都是原始数据类型所对应的引用类型：Boolean、Byte、Character、Double、Float、Integer、Long 和 Short 分别对应着 boolean、byte、char、double、float、int、long 和 short。在处理复杂语句、方法的参数和算数或逻辑表达式时，Java 会自动在引用类型和对应的原始数据类型之间进行转换。在这里。这种转换有助于我们同时使用泛型和原始数据类型。例如：

 Stack<Integer> stack = new Stack<>();stack.push(17); // 自动装箱（int -> Integer）int i = stack.pop();  // 自动拆箱 (Integer -> int)

自动将一个原始数据类型抓换为一个封装类型成为 自动装箱；
自动将一个封装类型转换为一个原始数据类型成为 自动拆箱。

迭代

集合类型数据的基本操作之一就是，能够使用 java 的 foreach 语句通过迭代遍历并处理集合中的每个元素。这种方式的代码清晰简洁，且不依赖于集合数据类型的具体实现。让我们先看一段能够打印出一个字符串集合中所有的元素的用例代码：

Stack<String> stack = new Stack<>();
for (String s : stack) {System.out.println(s);
}

这里，foreach 语句只是 while 语句的一种简写方式。它本质上与以下 while 语句是等价的：

Iterator<String> i = stack.iterator();
while (i.hasNext()){String s = i.next();System.out.println(s);
}

这段代码展示了一些在任意可迭代的集合数据类型中我们都需要实现的东西：

集合数据类型必须实现一个 iterator() 方法并返回一个 Iterator 对象。
Iterator 类必须包含两个方法：hasNext()（返回一个布尔值）和 next()（返回集合中的一个泛型元素）。

在 Java 中，我们使用接口机制来指定一个类所必须实现的方法。对于可迭代的集合数据类型，Java 已经为我们定义了所需的接口。要使一个类可迭代，第一步就是在它的声明中加入 implements Iterable<Item>，对应的接口（java.lang.Iterable）为：

public interface Iterable<Item>
{Iterator<Item> iteraotr();
}

然后在类中添加一个方法 iterator() 并返回一个迭代器 Iterator<Item>。迭代器那是泛型的，因此我们可以使用参数类型 Item 来帮助用例遍历它们指定的任意类型的对象。对于一直使用的数组表示法，我们需要逆序迭代遍历这个数组，因此我们将迭代器命名为 ReverseArrayIteraotr，并添加了以下方法：

public Iterator<Item> iterator() {return new ReverseArrayIterator();
}

迭代器是什么？它是一个实现了 hasNext() 和 next() 方法的类的对象，由以下接口所定义（java.lang.Iterable）:

public interface Iterator<Item>
{boolean hasNext();Item next();void remove();
}

尽管接口指定了一个 remove() 方法，但在本书中 remove() 方法总为空，因为我们希望避免在迭代中穿插能够修改数据结构的操作。对于 ReverseArrayIteraotr，这些方法都只需要一行代码，它们实现在栈类的一个嵌套类中：

private class ReverseArrayIterator implements Iterator<Item>
{  private int i = N;public boolean hasNext() {return i > 0;}public Item next() {return a[--i];}public void remove() {}
}

请注意，嵌套类可以访问包含它的类的实例变量，在这里就是 a[] 和 N。从技术角度来说，为了和 Iterator 的结构保持一致，我们应该在两种情况下抛出异常：如果用例调用了 remove() 则抛出 UnsupportedOperationException，如果用例在调用 next() 时 i 为 0 则抛出 NoSuchElementException。因为我们只会在 foreach 语法中使用迭代器，所以省略了这部分代码。

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